基于电流变液的经济型轿车amt离合器应用及控制研究

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1、——————————————————————基于电流变液的经济型轿车AMT离合器应用及控制研究——————————————————————ResearchonApplicationandControlofAMTClutchforEconomicVehicleBasedonERFluid———————————————————————作者姓名：王猛专业名称：车辆工程指导教师：王云成学位类别：工学硕士答辩日期：2015年6月6日摘要基于电流变液的经济型轿车AMT离合器应用及控制研究电流变液作为一种新型的智能材料，它在汽车领域具有巨大的应用潜力。尤其是电流变液在汽车离合器上

2、的应用研究受到很大的重视。已有多家汽车厂商在进行电流变液离合器的研究，电流变液离合器具有传统摩擦式离合器所不具备的优越特性，电流变液离合器在汽车上的应用将会大大提高汽车的整体性能。本文结合吉林省科技厅重大科研项目“经济型轿车电流变液自动离合器的研究开发”，在课题组已有研究的基础上对电流变液离合器进行了深入的研究，主要从电流变液的制备和力学性能、电流变液离合器力矩模型、电流变液离合器的控制过程以及电流变液离合器接合过程的温升特性等方面进行相关研究，主要内容如下：本文首先分析比较了三种电流变液的粒径、电致屈服应力等参数，结合电流变液离合器对电流变液的要求，选择了溶胶--

3、凝胶法制备的铬掺杂二氧化钛电流变液作为AMT电流变液离合器的工作介质；运用正交实验法，研究了溶剂量、抑制剂量、搅拌时间、加水量、加水速度、鼓风方式等制备条件对凝胶时间的影响，确定了合适的制备条件；并配制出了铬钛配比为30%的铬掺杂二氧化钛电流变液。其次在分析电流变液力学特性的基础上，对本研究所采用的溶胶--凝胶法制备的铬掺杂二氧化钛电流变液进行了力学性能测试实验，并根据实验结果建立了电流变液力学模型；通过AMT电流变液离合器结构与组成的分析，确定采用同轴多筒式结构方案，在此基础上构建AMT电流变液离合器的转矩模型。然后根据AMT电流变液离合器的使用特点，制定了电流变

4、液离合器的控制方案；结合多筒式电流变液离合器的结构，对其工作原理进行了详细的分析；在AMT控制策略的基础上，对本文所采用的电流变液离合器的控制过程进行了研究和分析。最后利用平行平面缝隙流动模型，对电流变液的能量损耗过程进行了计算分析，并采用等效粘度的方法来代替随电场强度变化的电流变液实际粘度；然后结合本文所选用的同轴多筒式结构，建立了AMT电流变液离合器能量损耗模型、热传导模型和温升模型；利用Matlab/simulink平台，对AMT电流变液离合器接合过程中的温升特性进行了仿真分析，结果表明起步工况和连续起步停车工况下离合器温升较小，且转速I差在1500/minr

5、及以下时AMT电流变液离合器可以长时间滑磨；并通过台架实验，对AMT电流变液离合器的温升模型进行了实验验证分析。AMT电流变液离合器克服了传统摩擦离合器磨损严重、不易控制的缺点，具有无磨损、响应快、可控性好和接合柔和的特点。本文对电流变液、电流变液力学特性和AMT电流变液离合器力矩模型进行了相关研究，对不同工况下电流变液离合器控制过程进行了研究和分析，并对电流变液离合器的温升进行了研究。这对AMT电流变液离合器的应用研究与产品化有一定的理论意义，对于提升经济型轿车的技术水平和AMT产品的市场推广也有一定的实际价值。关键词：电流变液，电流变液离合器，AMT，控制过程，

6、温升特性IIAbstractResearchonApplicationandControlofAMTClutchforEconomicVehicleBasedonERFluidsTheERfluidisakindofnewsmartmaterials,ithasgreatpotentialintheautomotivesector,especiallyintheautomotiveclutch.NowmanyvehiclemanufacturershavebeenconductingresearchontheERfluidclutch.TheERfluidclutc

7、hhassuperiorcharacteristicscomparedtothetraditionalfrictionclutch.TheoverallperformanceofthevehiclecouldbegreatlyimprovedwiththeERfluidclutchappliedtovehicles.BasedontheinnovationprojectofScienceandTechnologyDepartmentofJilinProvince---“ResearchontheElectrorheologicalAutomaticClutchf